¿Fuente de alimentación de modo conmutado personalizado o UBEC?

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Estoy en el proceso de diseñar una pequeña placa de microcontroladores basada en ATmega1284P de 5x5 cm. Me gustaría que regulara la entrada de 6-18v a la salida de 5v, con una clasificación de corriente continua máxima de 1.5A.

Al principio, estaba mirando un LDO. Pero por esta gran cantidad de poder, sería realmente ineficiente.

Luego pasé a mirar un UBEC. En lugar de tener un convertidor lineal en la PCB con el resto de mis componentes, iba a utilizar a UBEC , que es una fuente de alimentación de modo conmutado que se encuentra en línea entre la batería y el PCB del microcontrolador.

Sin embargo, luego pensé en poner mi propia fuente de alimentación de modo conmutado en la PCB. Hice un circuito usando WEBENCH que tiene una calificación de eficiencia de más del 90% y una disipación de energía máxima de poco más de 700mW. Se basa en la TI LM20333. Sin embargo, parece un poco complejo y difícil de soldar a mano (ya que utiliza varios paquetes 0402 SMD). Además, parece que no puedo encontrar un inductor de potencia que no sea enorme o costoso.

¿Sería mejor usar un UBEC o hacer mi propio circuito regulador de potencia en modo conmutado? ¿Hay algún circuito simple y eficiente que debería usar?

    
pregunta mr_schlomo

2 respuestas

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Las fuentes de alimentación en modo de conmutación (SMPS) pueden ser difíciles de hacer a mano, sin una PCB personalizada. Tienes varios problemas. Incluso en una PCB personalizada de 2 capas, esto puede ser difícil, pero es muchas veces más difícil cuando se están pirateando cosas en una placa de perfilado o algo peor. La razón de esto es que la estabilidad de un SMPS depende en gran medida de la inductancia y el "enrutamiento" de las señales. Si una señal no se enruta bien, puede captar demasiado ruido y el SMPS se vuelve inestable. Este solo es un tema digno de varios libros.

Las cosas pueden ser mucho más difíciles cuando se usan herramientas como National Semiconductors WEBENCH. Si bien WEBENCH es útil para que usted se encuentre "aproximadamente en el vecindario correcto", está lejos de conseguirle un diseño robusto y confiable. WEBENCH, y herramientas similares, a menudo no comprueban algunas cosas básicas que se vuelven muy importantes al diseñar SMPS. Están las cosas fáciles, como ¿estás violando las especificaciones de potencia en las resistencias o las especificaciones de voltaje en los diodos? ¿O las cosas intermedias como están violando los límites del ciclo de trabajo para el chip SMPS? O lo más difícil es: ¿la herramienta está simulando correctamente el MOSFET / diodo / Cap que está usando o le permite agregar / cambiar el circuito de amortiguación? He visto WEBENCH y herramientas como la que no toman en cuenta estas cosas correctamente, lo que da como resultado un circuito que apenas funciona o incluso falla catastróficamente. WEBENCH le dará un lugar para comenzar, pero no es un reemplazo para leer y comprender la hoja de datos y hacer la tarea adecuada sobre el diseño. No puede simplemente tomar un diseño WEBENCH y ejecutarlo como si fuera un diseño completamente probado y robusto.

Mi consejo: si estás creando tu propio PCB personalizado, haz tu propio SMPS. Agregue a su programa una buena cantidad de tiempo para retocar y modificar el circuito SMPS. Si va con una construcción única, use algo como el UBEC.

Consejo # 2: El simulador LTSpice de Linear Tech es un orden de magnitud más útil que WEBENCH. También es bueno para circuitos analógicos no SMPS. Aún necesitarás hacer tu tarea, pero LTSpice te llevará mucho más lejos. El inconveniente es que los chips de Linear Tech son un poco más caros que National Semi y otros. Pero, en mi opinión, a menos que esté creando miles de estas cosas, entonces las mejores herramientas de software valen el costo adicional.

    
respondido por el user3624
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Las piezas 0402 son totalmente opcionales a menos que desee un resultado absolutamente pequeño.
 Partes mucho más grandes del mismo valor (resistencia, capacitancia, etc.) también funcionarán ...

Se puede hacer un diseño muy simple con un MC34063. Hoja de datos aquí

Vea la figura 11 para su aplicación.
 La eficiencia puede estar en el rango de 80% -90% probablemente.

El MC34063 y algunas variantes ligeramente más modernas son baratas y flexibles y generalmente permiten implementaciones muy simples.

    
respondido por el Russell McMahon

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